简化调强放疗技术在临床肿瘤治疗中的应用分析

简化调强放疗技术在临床肿瘤治疗中的应用分析简化调强（simplified intensity modulated radiation therapy，sIMRT）技术是调强放射治疗（intensity modulated radiation therapy，IMRT）的一种简化模式，在临床应用中发挥着非常重要的作用。

它具有自己的特点和适用范围。

本文综述是基于简化调强技术与三维适形、调强放疗等技术的剂量学对比以及在肿瘤治疗中联合其它治疗手段的应用情况，旨在证实sIMRT是一种具备应用广泛、简易可行、性价比高和时效性好等特点的放療技术，为其在临床应用中提供必要的选择依据。

Abstract：The simplified intensity modulated radiation therapy（sIMRT）is a simplified model of intensity modulated radiation therapy（IMRT），which plays an important role in the course of tumor radiotherapy. sIMRT has its own chacateristics and clinical applicability. In this literature review，we mainly gave the contrast analysis of the dosimetry characteristics among those radiotherapy techniques （3DCRT、sIMRT、IMRT，etc）and the clinical application while sIMRT combined with other therapies，finally，aims to confirm that sIMRT features widely used、simple and feasible、high ratio of performance-to-cost benefit and good timeliness，besides，providing the necessary basis for clinical application.Key words：3DCRT；sIMRT；IMRT dosimetry；Clinical application放射治疗作为肿瘤治疗的主要手段之一，已经广泛应用于临床，据估计，每年约有70%左右的肿瘤患者在治疗过程中会应用到放射治疗。

基于三维适形放疗（3 dimensional conformal radiation therapy，3DCRT）发展起来的调强放射治疗（intensity modulated radiation therapy，IMRT）无疑掀起了放射肿瘤学史上的一次技术变革，从此打开了肿瘤放疗的新篇章，步入精确放疗时代，该技术大大降低了肿瘤局部复发率和正常组织并发症发生率。

所谓调强，就是将加速器或钴-60治疗机的平坦度、对称性都满足要求的剂量（率）均匀输出的射野，变成剂量（率）输出不均匀的射野的过程[1]。

IMRT技术克服了3DCRT技术缺陷，通过利用多个子野分步照射在三维方向上提高肿瘤内剂量和适形度，同时减少肿瘤周围危及器官的受照量及受照体积。

简化调强技术（simplified intensity modulated radiation therapy，sIMRT）是IMRT的一种简化模式，有自己的特点和适用范围，是一种临床可选的技术方案。

1 sIMRT产生背景、定义及应用过程1.1产生背景随着计算机和图像科学的快速发展及设备的更新换代，3DCRT 技术[2]应运而生，开始越来越广泛应用于临床。

3DCRT要求照射野的形状必须与病变（靶区）的形状一致，并在三维方向观上使得肿瘤内及表面的剂量处处相等，旨在确保病变（靶区）接受较高适形度和高剂量的照射，同时减少周围正常组织受照剂量和受照体积，尤其是一些优先级别较高的危及器官；但该技术有一定的缺陷：仅能实现在射野垂直方向上，肿瘤投影形状与剂量分布的二维适形；对形状极不规则或濒临较多危及器官的肿瘤靶区，如包绕型、凹陷型和凸出型靶区，3DCRT技术很难满足临床剂量学需要。

IMRT的出现，迈出了革命性的一部，弥补了3DCRT技术诸多不足，与其相比，具有计算机优化的逆向治疗计划和计算机控制的强度可调节的治疗射线两大优势，该技术不但保证了肿瘤区处方剂量的精确性，而且使周边正常组织结构几乎不受照射。

但IMRT技术自身也存在不足：子野数目过多造成了实际治疗时间延长、子野跳数过小增加剂量不确定性；体部器官运动可能会导致脱靶照射或剂量叠加；除此之外，医疗单位还必须投入更多的人力物力及时间对每例IMRT患者的治疗计划进行剂量验证。

鉴于以上问题，大家在极力寻求一种同时具备IMRT剂量学优势与3DCRT技术实施的简便性的放疗技术，sIMRT技术便脱颖而出，并越来越广泛应用于肿瘤临床治疗中。

1.2定义sIMRT技术明确定义最早由中国医学科学院肿瘤医院耿辉、戴建荣[3]等提出：指得是单个照射野的子野数目平均≤5个、子野面积≥10 cm2、子野照射跳数≥10 MU的调强放疗技术。

该技术目前已在国内多数医院开展亦被业内认可，是一种定义明确的简化调强；另据文献报道，很多学者也提出了许多针对某种肿瘤个体化的简化调强技术，比如2002年Chui等[4]提出一种能产生类似于全体积调强放疗剂量分布的简化调强技术，即他们认为与靶区相交子野的权重应为中位点处照射处方剂量的1/2，相应的切线野施照剂量合在一起形成中位点处的处方量，如此，每个笔形束子野的优化强度只是开野在中点剂量的倒数。

该技术适用于单野或对穿野布野规律的肿瘤，如乳腺癌、胸壁肿瘤等；另Kestin等[5]针对乳腺癌放疗计划提出采用野中野技术：即在BEV方向观上利用MLC形成一定数目的子野用以遮挡高剂量区，然后通过反复优化每个子野的权重最终达到较均匀的靶区剂量分布的目的。

1.3应用过程sIMRT技术应用过程与IMRT技术相同，包含以下四个环节：即模拟定位、计划设计、计划验证和计划实施。

计划设计环节基本上有以下5个步骤：①根据靶区的具体情况合理布野，确定等中心，可遵循3DCRT布野原则；②设定临床处方剂量要求；③设定优化目标及约束条件，如靶区的最小剂量、最大剂量、平均剂量以及接受处方剂量照射的最小体积，危及器官的最大剂量和接受耐受剂量照射的最大体积等；④设定总的子野个数、每个子野的最小机器跳数和最小子野面积，利用直接子野优化技术[6-7]进行优化，此步骤sIMRT在参数设置上有条件限制；⑤反复评价计算所得剂量分布并调整优化条件，直至得到满意的剂量分布。

IMRT计划验证可根据文献[8]介绍的方法：将IMRT治疗计划移至40 cm×40 cm的固体水标准模体中，将各射野机架角归为零度，其他参数不变，再计算模体计划剂量分布，用半导体探测器阵列Mapcheck[9]在固体水模体中6 cm深度处测量每个射野的剂量分布，并用Low和Harms[10]介绍的方法比较实测和计算的剂量分布。

在测量设备方面，我们也可以用矩阵电离室PTW729或IBA的Matrixx，大量研究表明[11-14]是可行的，临床应用都非常便捷。

由于sIMRT计划的子野面积和子野机器跳数数值比较接近3DCRT的相应值，故计划验证环节可按3DCRT技术相同的验证方法进行，较之IMRT计划验证便捷了许多。

2 sIMRT与3DCRT、IMRT技术剂量学对比放疗技术的剂量学对比，主要通过分析以下几方面：剂量体积直方图（dose-volume histogram，DVH ）、靶区剂量分布均匀指数（homogeneity index，HI）、适形指数（conformity index，CI）、危及器官受照剂量和受照体积以及实际治疗时间的长短等。

其中HI=D5%/D95%，式中D5%和D95%分别为5%与95%PTV体积所受到的照射剂量；CI=VTref/VT×VTref/Vref，式中VTref为参考等剂量线所覆盖的靶体积，VT为靶体积，Vref为参考等剂量线所覆盖的总体积。

sIMRT技术应用在盆腔肿瘤放疗中比较常见的是宫颈癌和直肠癌，倪千喜、张九堂[15]等研究发现，3DCRT 、sIMRT与IMRT三种计划的靶区平均剂量差异不大；靶区适形度IMRT>sIMRT>3DCRT；危及器官：膀胱，最大剂量差异不大。

V40：IMRT0.05，无统计学意义，V40：sIMRT优于3DCRT且稍逊于IMRT，V50三者无差异。

机器跳数sIMRT<3DCRT<IMRT；子野个数sIMRT约为IMRT 的1/3；治疗时间：sIMRT与3DCRT相差很小，大约是IMRT计划的1/2。

在胸部肿瘤中，刘旭红[16]等在非小细胞肺癌的计划设计过程中采用sIMRT技术，解决了器官运动过大带来的剂量误差、实施治疗时间过长和剂量不确定性等问题，减少了人力物力的投入，提高了工作效率并很好的满足了临床的需要。

另外sIMRT技术应用于其他肿瘤治疗（如胃癌、肝癌、食管癌和脑转移瘤等）在文献[17-21]中也有许多记载，大体可以得出相似结论：sIMRT计划在靶区剂量均匀性及对危及器官的保护方面均显著优于3DCRT计划，计划整体质量略逊于IMRT 计划，但对某些危及器官的保护胜于IMRT计划；sIMRT计划的治疗实施时间与3DCRT计划相差不大，大约是IMRT计划的1/2。

3 sIMRT联合其他治疗手段临床应用情况现如今肿瘤治疗更趋于选择综合性治疗方案，sIMRT技术联合其他治疗手段在肿瘤治疗中应用也越来越广泛，朱川[22]等在简化调强放疗联合肝动脉化疗栓塞术（TACE）治疗原发性肝癌（PHC）的临床研究中得出以下结论：sIMRT 相对于IMRT可以获得近似疗效和预后，于治疗中和治疗后未增加毒副反应，还有减少发生放射性肝损伤的趋势，可作为PHC调强放疗计划设计的常规替代方式。

刘霄[23]等报道，简化调强放疗结合腔内放疗同步紫杉醇化疗治疗局部晚期宫颈癌近期效果满意，是一种肯定有效的治疗方法。

除此之外，sIMRT技术联合化疗、靶向治疗和手术治疗也见诸多文献[24-26]报道，具有改善疗效，提高患者生存率的作用，并且毒性副作用小，具有较好的耐受性，近期疗效确切，值得在临床上研究并推广使用。

4 讨论与展望sIMRT技术既解决了3DCRT技术所不能解决的凹形或多器官包繞靶区的适形及危及器官保护的问题，又能克服IMRT技术的不足；它适用于3DCRT技术不能满足临床需要，同时IMRT技术又不能显著提高计划质量的情况；该技术拥有简便实用、性价比高和时效性好等诸多优点，目前可广泛应用于肺癌、直肠癌、乳腺癌、食管癌、胃癌、肝癌和脑膜瘤等全身各部位的肿瘤放射治疗，联合手术、后装放疗、化疗、靶向治疗等治疗手段亦可取得满意的临床疗效。